화산이 터져서 불 기운을 내뿜는 일로서, 화산 현상 중의 하나. 지하 깊은 곳에서 생성된 마그마 가 갈라진 지구 표면을 통하여 지표 밖으로 나올 때 생기는 현상이다. 이 때 공기 중에 섞인 화산 가스 외의 나머지는 용암이나 화산 쇄설물로 분출되는데, 이것을 분화라고 한다. 즉, 화산을 만드는 것을 말한다.

화산은 넓게 평지처럼 형성되기도 하지만 주로 원뿔형으로 화산체를 이룬다. 지표면에서 분출하는 곳을 가리켜 화구, 또는 분화구라 한다. 화산 의 화구 내에는 화산 가스를 분출하는 분기공이 있으며, 가스 물질만을 분출하는 경우에는 분기라 한다. 지하의 마그마로부터 생성된 수증기나 가열된 지하수로부터 생긴 수증기는 축적되면 압력이 커져 주위의 암석을 파괴하면서 폭발 현상을 일으킨다. 이러한 현상도 분화의 일종이다. 화산에 대한 연구는 지구 내부의 성질을 비롯하여 마그마 의 성질, 화성암의 생성 과정 등을 알아보는 데 크게 도움이 된다. 오늘날 화산의 원형은 대부분 파괴되었지만 화산 활동은 지질 시대를 통하여 계속해서 일어났던 자연의 움직임이다. 현재 우리가 볼 수 있는 화산은 제3기 말 이후에 작용한 화산 활동의 산물이다.

우리 나라의 화산은 제3기 말에서 제4기 기간에 생겨난 백두산· 울릉도· 제주도인데 현재는 분화하지 않는다. 한반도에서의 화산 활동은 중생대 백악기 에 가장 많이 생겨났다. 《동국여지승람》 제38권에는 고려 시대 중엽인 1002년과 1007년 2회에 걸쳐 제주도에서 분화 가 있었다고 기록되어 있다.

세계적으로 가장 오래 된 분화는 기원전 693년 이탈리아의 시칠리아섬에 있는 에트나 화산의 분화이다. 후에 새롭게 탄생된 화산은 대서양상 아이슬란드 남쪽 바다에서 분화한 쉬르트세이 화산(1963. 11), 필리핀에 있는 디디카스 화산(1952. 6.17)과 멕시코시티 서쪽 약 300㎞ 지점에 있는 파리쿠 화산(1943. 2)이다.

화산 지대에는 수많은 온천이 있어서 휴양지, 또는 관광지로서도 인기가 많은 편이다. 또한, 화산암을 이용한 석재, 그리고 황· 붕산 등 각종의 금속 광상도 모두 화산 활동에서 얻어지는 것들이다. 그러나 화산 지역은 예고 없는 분화가 발생하여 막대한 재해를 가져오기도 한다. 화산 재해에는 토목 공사 나 농경의 어려움, 산사태 등도 있으나, 보다 큰 피해를 입는 경우는 분화에 의한 재해이다. 즉, 용암류· 화산 쇄설물· 화산 가스· 폭풍 등을 비롯하여 분화의 전후에 일어나는 화산성 지진· 산사태, 지면의 균열, 해일 또는 지진 해일 등에 의하여 재해가 발생한다.

세계 역사상 유명한 분화는 고대 도시 폼페이를 매몰시킨 베수비오 화산의 대분화와 1815년의 탐보라 화산 폭발이 있다. 탐보라 화산에서는 약 5만 6,000명에 달하는 인명 피해가 있었다.

지각의 하부에서 맨틀의 상부인 지구 내부에서 마그마 가 발생하는 이유에 대해서는 고온 상태에서 어떤 원인 에 의하여 용융이 일어나 마그마가 생성된다는 것 외에는, 확실한 학문적 이론은 없다. 화산의 분출은 크게 2가지 형식으로 나눌 수 있다. 지각에 생긴 열목에 따라 용암 이 분출하는 것은 열하 분출이라 한다. 현무암질 마그마 가 지표로 일출되어 넓은 용암 대지나 순상 화산을 만드는 것은 이 열하 분출 때문이다. 열목에서의 분출 원리는 대개 호수나 연못에 비유된다. 밑바닥의 물줄기에서 갈라진 얼음판의 틈을 따라 밑에 있는 물이 솟아 나오는 것처럼 열목을 따라 상승하는 것으로 추정하는 이론이다. 열하 분출의 용암 은 주로 현무암질 용암이다. 아이슬란드에서는 1783년 길이 30㎞의 틈을 따라 현무암질 용암이 분출한 바 있다. 하와이에의 500㎞에 달하는 해저 분출, 인도 데칸 고원 등의 용암 대지 도 열하 분출에 의한 것이다. 우리 나라의 추가령 열곡에서는 약 90여㎞나 현무암질 용암을 유출시켰다. 원통 모양의 화도로부터 용암을 분출하는 화산 분출의 경우는 중심 분출이라 한다. 보통 화산체는 모두 이에 속한다. 이 때의 용암은 처음 생성된 마그마에서 다시 마그마가 상승하여 지표로 나온 2차 마그마류에서 생긴 것이다. 이와 같이 처음의 얕은 마그마류에서는 주변의 암석에 열을 빼앗겨 온도가 낮아지고 이에 따라 광물이 정출된다. 그리고 가스는 분리되어, 잔액에 용해되어 있는 가스의 함량은 점차 증대한다. 이 가스의 압력이 주위 암석의 압력과 똑같이 되면 비등 현상이 일어나 마그마로부터 떨어진 가스가 급격히 팽창하여 압력 이 증대되고 암석을 파괴하면서 화산 폭발을 일으킨다. 우리의 일상 생활 중에서 콜라병의 뚜껑을 열었을 때 거품 이 이는 것과 같은 현상을 생각하면 이해가 쉽다. 백두산 · 제주도· 울릉도는 모두 중심 분출에 의한 것들이다.

화산의 수명은 화산의 활동 상태, 분출물의 종류, 분화 의 형식 등에 따라 각기 다르게 나타난다. 분화는 단 한 번으로 그치는 경우도 있지만, 대개는 여러 번 분화 활동을 하는 예가 많다. 화산의 일생을 완전하게 관찰하기란 어려운 일이며, 화산 활동이 있었던 산의 지질 현상을 종합적으로 검토하여 화산의 수명이나 본질에 대해 연구할 수 있다. 화산은 폭발만으로 끝나기도 하지만 수십만 년간 지속적으로 활동을 일으키기도 한다. 지속적인 활동을 하는 화산은 분출물이 터지면서 생긴 화산의 성장기와, 폭발을 일으키는 분화 현상에 이은 화산 운동의 쇠퇴기가 계속해서 나타나는 경우이다. 쇠퇴기에는 가스 물질의 분기와 온천· 간헐천 ·탄산천 등의 용출이 일어난다.

화구로부터 분출되는 가스· 용암·암편·암분 등을 화산 분출물이라고 한다. 화산에 따라 화산 쇄설물 또는 화산 가스만을 분출하는 경우도 있으나, 대개는 여러 가지 분출물들이 섞여서 분화한다.

화산 가스 : 지하 깊은 곳에 있던 마그마 가 지표 가까이 올라오게 되면 압력이 제거된다. 이 때 마그마에 용해되어 있던 휘발성 물질에도 큰 압력이 생기는데, 이것은 화산 폭발과 분화의 가장 큰 원동력이다. 때로는 폭발에 의하여 산체를 없애기도 하고, 화산재가 성층권 에 영향을 끼치므로 기상 이변을 가져오기도 한다. 화산 가스의 주성분은 수증기로, 대부분은 50% 내외이지만 화산 에 따라 90% 이상에 달하는 경우도 있다. 가스 중에는 수소와 산소도 있으며, 일부는 화합하여 물을 만든다. 지각 내부에 있던 물은 처음으로 지표로 나오게 되는데, 이 물을 초생수, 또는 처녀수라고 한다. 분출되는 가스 중에서 수증기 다음으로 많은 것이 이산화탄소이다. 이 외에도 일산화탄소· 이산화황· 황화수소· 염소· 질소 · 수소· 플루오르 등이 포함되어 있다. 화산 가스 중의 염소와 염화수소는 바다 소금을 이루는 것들이다. 또한, 화산 가스 중에는 플루오르· 붕소· 질소· 헬륨 등도 있는데 이들은 매우 적은 양이다.

용암 : 용암은 굳어지면 고체 용암, 또는 화산암이 된다. 용암은 이산화규소 SiO"(2) 성분의 함유량에 따라 66% 이상의 산성인 유문암질, 53~66%의 중성인 안산암질, 45~52%의 염기성인 현무암질 용암으로 나누어진다. 용암의 온도는 염기성에서 산성에 가까울수록 낮다. 산성인 유문암질이나 석영안산암질 용암에서는 900~1,000℃, 중성인 안산암질 용암에서는 1,000~1,100℃ 염기성인 현무암질 용암에서는 1,100~1,200℃이다. 용암의 화학 조성은 화산 에 따라 다르게 나타난다. 이 때 같은 화산이라도 화산 활동의 시기에 따라 다르다. 화구로부터 흘러내리는 용암 을 용암류라 한다. 현무암질 용암은 움직임이 큰 편이라 멀리까지 흘러내린다. 이에 비해 유문암질 용암은 대개 화구 가까이에서 굳어져 용암탑을 만든다. 용암류가 굳어질 때 먼저 굳어서 파괴된 암석 조각들이 있는데, 이 조각들은 용암 속에 들어가 그대로 냉각되어 굳어진다. 이를 각력 용암이라 한다. 점성이 낮은 현무암질 용암류의 표면에는 줄 무늬 모양이 나타나는데, 이를 로프상 용암이라 한다. 제주도에 있는 표선리 현무암이 로프상 용암 중의 하나이다. 하와이에서는 이 용암을 파호에호에 용암이라고도 하는데, 거친 표면을 가진 용암의 경우는 따로 아아 용암이라 한다. 안산암질 용암류의 표면에서는 먼저 고결된 표층이 파괴되어 예리한 각을 가진 암석들이 많이 있는데, 이것은 괴상 용암이라고 한다. 용암은 표면이나 바닥이 먼저 굳어지고 내부에서는 고온의 액체 용암을 흘러내린다. 이 액체 용암 이 빠져나간 자리에 용암류가 흐르던 방향에 따라 긴 공동이 생기는데, 이를 용암 터널, 또는 용암 동굴이라 한다. 제주도에는 만장굴· 협재굴·빌레못굴·소천굴·수상굴 등 100여 개의 용암 동굴이 있다.

폭발형 화산에서 용암이 분출할 때 화산의 기반을 이루고 있던 암석은 파편을 분출한다. 이들을 총괄하여 화산 포출물, 또는 화산 쇄설물이라 한다. 이 화산 포출물은 지표상에 떨어져 화산 쇄설암을 만든다. 제주도 별도봉에 있는 화산 쇄설물 중에는 쥐라기 대보 화강암의 암편이 섞여 있다. 화산 포출물은 암편 또는 알갱이의 크기와 모양에 따라 분류한다. 그 중 지름 32㎜ 이상인 것을 화산 암괴라 하며, 지름 4~32㎜인 것을 화산력, 또는 분석, 4㎜ 이하인 것들은 화산재, 특히 0.25㎜인 미세한 가루는 화산진이라 한다. 화산 암괴와 화산력 중 특정한 모양을 가진 것은 화산탄 이라 한다. 점성이 낮은 현무암질 용암에서는 타원형 모양· 리본 모양· 접시 모양을 하고 있다. 그러나 점성이 큰 안산암질 용암에서는 표면이 거북이 등처럼 균열이 있는 화산탄이 만들어진다. 움직임이 큰 현무암질 용암의 경우는 가늘고 긴 화산모(火山毛)가 만들어지는데, 하와이에서는 이를 '펠레의 털'이라고 부른다. 또한 빗방울이나 작은 알갱이를 만들기도 하여 이를 두고 '펠레의 눈물'이라고도 한다. 화산 쇄설물 중에는 화산재·화산력·화산괴 등이 흘러내리는 경우가 있는데, 이를 화산 쇄설류 한다. 화산 쇄설류는 수백℃ 이상의 암편과 화산 가스가 포함하고 있다. 흘러내리는 속도를 보면 1,000㎞/h에 달하는 경우도 있다. 화산 쇄설암은 구성물의 암편·크기·성질에 따라 분류한다. 화산재가 모여 만들어진 암석이 응회암이고, 화산괴· 화산탄·화산력 등이 잡다하게 모여 화산재나 용암화된 것은 집괴암이라 한다.

①하와이식 분화: 가스 폭발과 화산 쇄설물의 분출은 하지 않고 용암만을 만드는 분화 양식이다. 하와이의 킬라우에아 화산과 마우나로아 화산 등이 대표적인 것으로, 흔히 순상 화산을 형성한다. 열하 분출의 경우 현무암질 용암이 급격하게 퍼져 나가므로 이를 현무암질 홍수 분화라고도 한다.

②스트롬볼리식 분화: 용암의 분출과 약한 폭발이 연달아 일어나는 경우이다. 지중해 리파리섬의 스트롬볼리 화산의 활동상에서 유래하였다. 일본 큐슈에 있는 아소산은 대표적인 스트롬볼리식 분화 형태이다.

③벌컨식 분화:스트롬볼리식과 비슷하지만, 분화 양식은 용암의 점성이 비교적 크고 폭발된 파편을 하늘 높이 날려 어두우면 화염이 보이지 않는다. 화구에서 방출되는 화산 가스의 압력은 수백 bar로서 다량의 화산 쇄설물을 분출한다. 화산탄은 빵껍질 모양이 많으며, 암괴는 예리한 모서리를 가지고 있다. 지중해 리파리섬의 불카노 화산이 대표적이다.

④초벌컨식 분화: 화산이 분화를 일시 중지하였다가 강한 폭발이 일어나는 활동상이다. 이 때의 폭발을 수증기 폭발이라고도 한다. 일본에서 1888년에서 일어났던 반다이산 폭발이 이에 속한다.

⑤펠레식 분화 :가장 격렬한 폭발을 일으키는 활동상으로, 화산 쇄설류를 유출하는 것이 특징이다. 1902년에 서인도 제도 마르티니크섬 에 있는 펠레 화산 분화 때 화산 쇄설류가 흘러내려 상피에르 마을이 큰 재난을 당한 바 있다.

⑥쉬르트세이식 분화:쉬르트세이섬의 화산은, 활동 초기에는 얕은 해저에서 폭발성 분화를 반복하다가, 세립질 화산재를 많이 분출하는 활동상이다. 이런 분화 양식은 마그마의 성질과 밀접한 관계가 있다. 유문암질, 또는 석영안산암질 등과 같이 점성이 높은 용암을 분출하는 화산은 펠레식이나 벌컨식에서처럼 격렬한 활동상을 보인다. 그러나 점성이 낮은 현무암질 용암을 분출하는 화산은 하와이식이나 스트롬볼리식처럼 비교적 조용한 분화를 한다. 이 분화 는 아이슬란드 남쪽 바다에서 1963~1967년 5년간 지속적으로 계속되었다.

①폭렬 화구:작은 폭발만이 일어나 화구만이 원뿔형으로 남아 있는 경우이다. 남부 독일 우라하 지방에는 이와 같은 폭렬 화구가 125개나 있다. 화산 쇄설물은 거의 분출하지 않으므로 화구의 주위는 평평한 언덕 지대로 되어 있으며, 그 지름은 10m 내외이다.

②암설구:주로 화산 쇄설물로만 된 원뿔형의 작은 화산구이다. 사면의 경사는 30°내외이다. 제주도 한라산 화산체 상에는 360여 개에 달하는 기생 화산 이 있다. 하와이섬에 있는 다이아몬드 헤드 화산도 이에 속한다.

③ 순상 화산:움직임이 큰 현무암질 용암이 얇고 넓게 유출되어 생긴 방패 모양 화산이다. 완경사는 5~6°이며, 이 화산은 아스피테라고도 부른다. 하와이섬의 마우나로아 화산이 전형적이며, 제주도 한라산 화산체도 꼭대기 부분을 빼고는 이에 속한다.

④원추 화산:코니데· 성층 화산이라고도 한다. 용암류와 화산 쇄설물이 쌓여서 만들어진 화산이다. 안산암질, 또는 현무암질 용암을 분출하는 화산에 많으며, 세계적으로 큰 화산은 모두 이 형태에 속한다. 즉, 필리핀 의 메이온 화산이나 일본의 후지산 등을 말한다.

⑤ 종상 화산:톨로이데라고도 한다. 유문암질·석영안산암질·안산암질 용암처럼 점성이 강한 용암에 의해 만들어진 화산이다. 흔히 돔상의 용암원정구, 또는 용암 돔의 모양을 이루고 있어서 플러그돔이라고도 한다. 제주도의 산방산이 대표적인 예이다.

⑥복합 화산:각종 화산이 섞여 매우 복잡한 구조를 가진 화산체이다. 지중해에 있는 에트나 화산이 전형적인 예이다.

⑦ 칼데라:대개 화구는 지름 1㎞를 넘지 않지만 곳에 따라 2~20㎞에 달하는 넓은 화구가 발달한다. 이런 큰 화산성 요지는 폭발이나 침식에 의한 것이 아니라 대부분 함몰에 의하여 형성된 것이다. 이를 함몰 칼데라라 한다. 일본의 아소칼데라는 지름이 약 20㎞에 달하며 세계적이다. 울릉도에 있는 나리 분지는 지름이 약 6㎞이다. 백두산 천지처럼 화구에 물이 괴어 있는 경우는 화구호라 한다.